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Die Erfindung betrifft einen Rohrunterbrecher, insbesondere für Trinkwasserleitungen,
bestehend aus einem Zulaufstutzen und einem von diesem -etrennten Ablaufstutzen,
einem im Zulaufstutzen axial verschieblichen und einen Flansch aufweisenden Rohr,
das von einer gegen die Durchflußrichtung des Wassers wirkenden Feder belastet ist
und in Abhängigkeit vom Wasserdruck im Zulaufstutzen in eine im Ablaufstutzen befindliche
öffnung und außen gegen diese abgedichtet ein- und ausgefahren wird, wobei in der
ausgefahrenen Stellung das Rohr eine direkte nach außen abgedichtete Verbindungsleitung
zwischen den beiden Stutzen bildet und in der eingefahrenen Stellung die direkte
Verbindung zwischen den beiden Stutzen unterbrochen ist.
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Entsprechend den Vorschriften der Sicherheitsbehörden müssen Wasserrohrleitung
,en, die Schmutzwasser bzw. Abwasser führen, von den Speisewasser-bzw. Reinwasser-Rohrleitungen
durch Rohrunterbrecher zu trennen sein, die sicherstellen, daß bei Unterdruck in
der Speisewasser-Rohrleitung bzw. bei überdruck in der Wasserableitung ein Rücksaugen
von Schmutz- bzw. Abwasser in die Speisewasser-Rohrleitung mit Sicherheit verhindert
wird. Solche Rohrunterbrecher werden daher überall dort angebracht, wo die Gefahr
besteht, daß mit gesundheitsschädlichen Stoffen angereichertes oder sonstwie verunreinigtes
Wasser durch Rücksog in das Speisewasser-Leitungsnetz gelangen kann. Das ist insbesondere
dort der Fall, wo aus dem Speisewasser-Leitungsnetz direkt entnommenes Wasser mit
Seifen-, Chemikalien oder dergleichen Lösungen versetzt wird. Der Einsatz solcher
Rohrunterbrecher ist nicht auf die Unterbrechung von Wasserleitungen beschränkt,
vielmehr kann mit ihnen auch das Fließen von Chemikalien, beispielsweise Säuren,
Laugen, Salzlösungen od. dgl., unterbrochen werden. Beispielsweise können
Rohrunterbrecher
auch dort Verwendung finden, wo einer in einer Rohrleitung fließenden Säure hinter
einer Zapfstelle eine Lauge zur Herstellung irgendwelcher Salze zugesetzt wird,
um zu vermeiden, daß die hinter der Zapfstelle zugeführte Lauge durch Rücksog in
die Säure-Leitung gelangen kann.
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Ein bekannter Rohrunterbrecher der einleitend genannten Gattung besitzt
als zu verschiebendes Rohr einen mit einem Doppelsitz zusammenwirkenden Ventilkörper,
der aus zwei durch ein federndes Kupplungsglied miteinander verbundenen und gegeneinander
beweglichen, konzentrisch angeordneten Ventilkörperteilen besteht. Die federnd miteinander
verbundenen Ventilkörperteile wirken dabei mit den im Zulaufstutzen vorhandenen
beiden Ventilsitzflächen derart zusammen, daß bei abgeschalteter Wasserzufuhr durch
Aufliegen des äußeren Ventilkörperteils auf seinem Sitz der andere Ventilkörperteil
noch in ausreichendem Abstand von seiner Ventilsitzfläche gehalten wird, damit Luft
in den Ablaufstutzen zur Unterbrechung der Wasserleitung einströmen kann. Dagegen
wird bei eingeschalteter Wasserzufuhr durch den Druck der durchströmenden Flüssigkeit
auch der innere Ventilkörper gegen seine Ventilsitzfläche gepreßt, wodurch die Leitungsverbindung
hergestellt wird. Bei einem anderen bekannten, insbesondere für Klosettspülventile
bestimmten Rohrunterbrecher der eingangs erwähnten Gattung ist das im vom Ablaufstutzen
durch Belüftungsöffnungen getrennten Zulaufstutzen axial verschiebliche Rohr als
Kunststoffhülse ausgebildet, deren unteres im Durchmesser verjüngtes Ende in der
ausgefahrenen Verbindungsstellung auf einer ringförmigen Ventilsitzfläche im Ablaufstutzen
aufliegt und deren oberer sich gerundet erweiternder Flansch eine an der Innenwandung
des Zulaufstutzens anliegende Dichtungsmanschette bildet. Den bekannten Rohrunterbrechern
haftet noch ein wesentlicher Nachteil an, da bei ihnen nicht der gesamte zur Verfügung
stehende Querschnitt des Zulaufstutzens zur Erzeugung der notwendigen Schließkraft
für das zu verschiebende Rohr benutzt werden kann, viehnehr diese Fläche um den
freien Durchströmquerschnitt des verschieblichen Rohres vermindert ist. Das führt
zu entsprechenden Unsicherheiten in bezug auf die Verbindungs- und Trennfunktion
des Rohrunterbrechers, insbesondere dazu, daß bei geringer Strömungsgeschwindigkeit,
z. B. bei nur teilweise geöffneter Wasserzuleitung, der Rohrunterbrecher nicht ordnungsgemäß
schließt, so daß Wasser durch den geöffneten Rohrunterbrecher fließen kann, was
zu Verschmutzungen der Umgebung des Rohrunterbrechers führt. Das bedeutet zugleich
auch einen dauernden und unkontrollierbaren Wasserverlust.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Rohrunterbrecher
der eingangs bezeichneten Art so zu verbessern, daß er den Wasserdurchfluß erst
dann freigibt, wenn sich sein verschiebliches Rohr in der den Zulauf- und Ablaufstutzen
ordnungsgemäß, d. h. auch wirklich leitungsdicht verbindenden Arbeitsstellung
befindet. Darüber hinaus soll zum Verstellen des Rohres die maximal mögliche, vor
allem durch den Wasserdruck hervorgerufene Verstellkraft zum Verbinden des Zu- und
Ablaufstutzens ausgenutzt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß im Zulaufstutzen ein die Mündung des verschieblichen Rohres schließender und
begrenzt axial verschieblicher Ventilkörper angeordnet ist, der den Durchfluß durch
das Rohr erst dann freigibt, wenn das Rohr die direkte Verbindungsleitung zwischen
den beiden Stutzen bildet. Auf diese Weise gelangt man zu einem Rohrunterbrecher,
der nicht wie die bekannten innerhalb eines weiten im wesentlichen undefinierten
Trenn-bzw. Schließbereichs trennt bzw. schließt, sondern bei Erreichen eines eindeutig
definierten Schließpunktes mit hohem Schließdruck bzw. hoher Schließkraft den Rohrunterbrecher
schließt. Wegen des mit dem verschieblichen Rohr zusammenwirkenden Ventilkörpers
steht für das anfängliche Verstellen des Rohres dem Wasserdruck der gesamte Querschnitt
des Zulaufstutzens zur Verfügung. Das verschiebliche Rohr kann auf diese Weise wesentlich
sicherer geschaltet werden. Es treten keine dauernden Leckverluste an Wasser ein.
Durch die eindeutig bestimmten Trenn- und Verbindungsstellungen des Rohres sind
Verseuchungen des im Zulaufstatzen befindlichen Reinwassers durch Schmutzwasser
der Wasserableitung praktisch ausgeschlossen. Durch die in der Trennstellun- des
Unterbrecherrohres bewirkte vollständige räumliche Trennung des Ablaufstutzens vom
Zulaufstutzen ist je-
denfalls bei voll funktionsfähigem Rohrunterbrecher
eine einwandfreie, jegliche Rückströmung unterbindende Rückflußunterbrechung gewährleistet.
Dabei ist auch wesentlich, daß bei der üblichen von außen zu erkennenden Schaltstellung
des verschieblichen Rohres dessen Funktionstüchtigkeit jederzeit leicht festgestellt
bzw. geprüft werden kann.
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Der Ventilkörper kann auf einer im Zulaufstutzen in Achsrichtung des
verschieblichen Rohres fest angeordneten, mit einem unteren Anschlag versehenen
Ventilstange verschieblich gelagert sein. Dadurch wird der Durchströmquerschnitt
des verschieblichen Rohres durch den Ventilkörper nicht nur in der Trennstelluno,
sondern während ihrer gemeinsamen anfänglichen Ausfahrbewegung dicht verschlossen,
so daß durch den Rohrunterbrecher kein Wasser fließen kann. Der Durchströmquerschnitt
des verschieblichen Rohres wird vielmehr erst dann geöffnet, wenn der Ventilkörper
gegen seinen unteren Anschlag fährt und das Rohr dann bereits in die Dichtung im
Ablaufstutzen eingefahren ist, worauf das Rohr sich unter Freilegung des Durchströmquerschnitts
noch weiter in den Ablaufstutzen schiebt.
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Weiterhin kann der Ventilkörper aber auch am freien Ende einer Ventilstange
befestigt sein, die in einem im Zulaufstutzen fest angeordneten Führungsrohr verschieblich
gelagert ist. Danach bilden also die Ventilstange und der Ventilkörper eine Einheit,
wodurch ohne zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise in Form einer die Ventilstange
umgebenden Druckfeder, ein relativ hohes Gewicht dieser Ventileinheit erreicht wird.
Dadurch erhöht sich in gleichem Maße auch der Ventil-Schließdruck.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Rohrunterbrechers nach der
Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 9. In der Zeichnung sind zwei
Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine erste Ausführungsform
des Rohrunterbrechers in axialem Schnitt, F i g. 2 eine bevorzugte Einbaulage
des Rohrunterbrechers nach F i g. 1,
F i g. 3 eine zweite Ausführungsform
des Rohrunterbrechers ebenfalls in axialem Schnitt.
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Der Rohrunterbrecher nach den F i g. 1 und 2 ist insbesondere
für Wasserrohrleitungen gedacht, die an C
den mit einer Verschraubung
versehenen Verbindungsstutzen 1 und 2 anzuschließen sind. Der Rohrunterbrecher
besteht im wesentlichen aus dem mit dem Deckel 3 versehenen Zulaufstutzen
4, dem Abgeg laufstutzen 5 und dem im Zulaufstutzen 4 ente' en Federkraft
axial verstellbar gelagerten Rohr 6. Letzteres trennt in seiner eingefahrenen
Stellung den Zulaufstutzen 4 vom Ablaufstutzen 5 und verbindet beide Stutzen
in seiner ausgefahrenen Stellung leitungsdicht miteinander. Das verschiebliche Rohr
6 wirkt mit dem im Zulaufstutzen 4 begrenzt axial beweglich angeordneten
Ventilkörper 7 derart zusammen, daß letzterer den Wasserdurchtritt durch
das Rohr 6 nur in dessen ausgefahrener Verbindungsstellung freigibt. Der
Ventilkörper 7 ist auf einer im Zulaufstutzen 4 in Achsrichtung des Rohres
6 fest angeordneten, mit einem unteren Anschlag 8 versehenen Ventilstange
9
verschie,blich gelagert, Die Ventilstange 9 ist mit ihrem oberen
Ende im Deckel 3 eingeschraubt. Den unteren Anschlag 8 zur Begrenzung
des Verstellhubes des Ventilkörpers 7 bildet eine zentral in das untere Ende
der Ventilstange 9 eingeschraubte Zylinderkopfschraube. An dem dem Ventilkörper
7
zugewandten Ende des Rohres 6 ist ein mit einer kegeligen Dichtungsfläche
7' des Ventilkörpers 7 zusammenwirkender, flanschähnlich gestalteter
Ventilsitz 10 vorgesehen, an den sich ein zum Rohrstutzen 11 konzentrisch
verlaufender Führungszylinder 12
anschließt, der über Führungsringe
13, 14 an der Innenwand des zylindrisch gestalteten Zulaufstutzens 4 axial
verschiebbar geführt ist. Die an dem Führungszylinder 12 angebrachten Führungsringe
13, 14 bilden keine Dichtung zwischen dem Führungszylinder 12 und der Innenwand
des Zulaufstutzens 4, vielmehr besitzen sie ein geringes radiales Spiel zur Innenwand
des Zulaufstutzens 4, um dadurch die Reibung zu verringern und vor allem Ablagerungen
aus dem Wasser zwischen den Führungsringen und der Innenwand des Zulaufstutzens
4 zu vermeiden. Dadurch wird eine dauerhafte Leichtgängigkeit des verschieblichen
Rohres 6 gewährleistet, das durch das in den Zulaufstutzen 4 zuströmende
Wasser einwandfrei geschaltet wird.
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An dem dem Rohr 6 zugewandten, eingezogenen Ende 4' des Zulaufstutzens
4 ist eine mehrere Durchlässe 15 aufweisende Dichtungsscheibe 16 vorgesehen,
gegen deren äußeren Teil 16' sich das Rohr 6 in seiner Verbindungsstellung
mit der Unterkante 12' seines Führungszylinders 12 dicht aufsetzt, während
die Dichtungsscheibe 16 mit einer innen angeordneten Dichtungslippe
16" an dem Rohrstutzen 11 an-,t. In der Verbindungsstellung des Rohres
6 ist an lieg seinem Umfang eine Ringkammer 17 gebildet, die gszylinder
12, den oberen Teil des durch den Führung Rohrstutzens 11' und die Dichtungsscheibe
16 beg enzt ist. In dieser Ringkammer 17 befindet sich die -r leicht
vorgespannte Schraubenfeder 18, die sich gegen die Dichtungsscheibe
16 einerseits und gegen das obere Ende des Rohres 6 andererseits abstätzt.
Die in der Dichtungsscheibe 16 des Zulaufstutzens 4 vorhandenen Durchlässe
15 münden in eine Ringkammer 19, von der ein Ablaufrohr 20 zu einer
Leckwasserableitung 21 des zwischen dem Zu- und Ablaufstutzen 4 bzw. 5 vorhandenen
Sammeltrichters 21' führt. Im Ablaufstutzen 5 ist ein weiterer Dichtungsring
22 vorgesehen, der in der Verbindungsstellung des Rohres 6 den Stutzen
11 am Umfang dichtend umschließt. Zu- und Ablaufstutzen 4 bzw.
5
sind durch Distanzschrauben 23 miteinander verbunden. Dabei ist der
Zwischenraum zwischen beiden Stutzen 4 bzw. 5 durch Schutzringe 24 von außen
her unzugänglich, um dadurch Verletzungen von Bedienungspersonen zu vermeiden.
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F i g. 2 zeigt eine bevorzugte Einbaulage des Rohrunterbrechers. Dabei
verlaufen die beiden parallel zueinander liegenden Verbindungsstutzen
1 und 2 horizontal, während der zwischen ihnen befindliche Rohrunterbrecher
gegen die Horizontale eine Neigung von 451 aufweist. Dadurch werden scharfkantige
Wasserrohrumlenkungen vermieden, so daß sich günstige Strömungsverhältnisse des
Wassers auch innerhalb des Rohrunterbrechers ergeben. Es versteht sich jedoch,
daß der Rohrunterbrecher abweichend von der in F i g. 2 dargestellten Lage
auch in jeder anderen Lage eingebaut werden kann, insbesondere auch in senkrechter
oder horizontaler Lage.
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Bei abgeschalteter Wasserzuleitung befindet sich das verschiebliche
Rohr 6 unter der Wirkun- der Feder 18 dicht unterhalb des Deckels
3, der über die Dichtung 36 und Schrauben 37 mit dem Zulaufstutzen
4 verbunden ist. Wird nun der Wasserzulauf beispielsweise durch Öffnen eines in
der Wasserzulei# tung befindlichen Schiebers freigegeben, so strömt das Wasser in
den Zulaufstutzen 4. Dabei bildet sich ein Druck, der das Rohr 6 mitsamt
dem Ventilkörper 7 in Richtung auf den Ablaufstutzen 5 bewegt. Während
dieser Bewegung ist der Durchströmquerschnitt des Rohres 6 durch den Ventilkörper
7 dicht verschlossen, so daß noch kein Wasser durch den Rohrunterbrecher
fließen kann. Vielmehr beginnt das Wasser erst dann durch das Rohr 6 zu fließen,
wenn der Ventilkörper 7 sich gegen seinen am unteren Ende der Ventilstange
9 befindlichen Anschlag 8
angelegt hat und das Rohr 6 in die
Dichtung 22 des Ablaufstutzens 5 eingefahren ist. Das Rohr 6 fährt
dann noch so weit in den Ablaufstutzen 5 ein, bis der FührungszyIinder 12
sich mit seiner Unterkante 12# gegen den äußeren Teil 16' der Dichtungsscheibe
16
angelegt hat. Dabei ist ein hinreichend breiter kreisfönniger Spalt zwischen
der kegeligen Dichtungsfläehe 7' des Ventilkörpers 7 und dem flanschähnlichen
Ventilsitz 10 entstanden, durch den das aus der Zulaufleitung strömende Wasser
ungehindert in das Rohr 6 fließen kann. In dieser Verbindungsstellung wird
das Rohr 6 durch den auf seinen oberen flanschähnlichen Teil wirkenden Wasserdruck
gehalten.
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Fällt nun der in dem Zulaufstutzen 4 herrschende Wasserdruck aus irgendwelchen
Gründen unter einen bestimmten Wert ab, beispielsweise dadurch, daß ein in der Wasserzuleitung
vorhandener Schieber geschlossen wird, so bewegt sich das Rohr 6 unter der
Wirkung der Feder 18 von dem Ablaufstutzen 5 weg, bis es mit seinem
Ventilsitz 10 gegen die kegelige Ventilfläche 7' des Ventilkörpers
7 stößt. Dadurch ist der Durchströmquerschnitt des Unterbrecherrahres
6
wieder geschlossen, so daß kein weiteres Wasser durch den Rohrunterbrecher
mehr fließen kann. In diesem Betriebszustand bewegt sich das Rohr 6 mitsamt
dem Ventilkörper 7 weiter bis in seine Trennstellung. In dieser Trennstellung
ist der Unterbrecherrohrstutzen 11 weit aus dem Ablaufstutzen 5 zurückgefahren,
so daß eine breite. räumliche Trennung zwischen dem Zu- und Ablaufstutzen 4 bzw.
5 besteht. Gleichzeitig mit dem Herausfahren des Rohres 6 aus dem
Ablaufstutzen 5 schließt das Rückschlagventil
35 den
Ablaufstutzen 5, so daß auch durch etwaigen Rückstrom in der
Abwasserleituncy keine Verunreini-(Tu ge , ng n in der Umgebung des Rohrunterbrechers
entstehen können.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i 1-. 3 besteht der Zulaufstutzen
4 aus zwei zvlindrisch (,-estalteten. je einen Verbindungsflansch i5 und
26 tragenden Hälften 27 und 28. Das verschiebliche Rohr
6 ist mit einer den Ventilsitz für den Ventilkörper 7" bildenden
Kappe 29 abgedeckt. Zwischen dieser Kappe 29
und dem Rohrflansch
30 einerseits sowie den beiden Verbindunasflanschen 25 und
26 andererseits ist eine Rollmembran 31 aus biegsamem und wasserbeständitTern
Material mit einer den Wasserdurchtritt ermöglichenden Zentralbohrung
32 eingespannt. Der Zulaufstutzen 4 besitzt einen rohrförmigen Fortsatz
38,
in den das Wasserzulaufrohr 40 einmündet. Im Fortsatz 38 ist weiterhin
das Führungsrohr 39 unterge-C e3 bracht, in dem die den Ventilkegel
7" tragende Ventilstan,:,e 9' axial verschieblich gelauert ist, und
zwar innerhalb der Beggrenzungsanschläge 39' und 39".
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Zwischen den beiden Anschlüssen 33 und 34 des Ablaufstutzens
5 kann beispielsweise ein Dosier(Yerät eingeschaltet werden, welches dem
Ablaufwasser z2 ir-(Ye , ndwelche Stoffe, beispielsweise Chemikalien oder
Seifen, zusetzt. Der Rohrunterbrecher gewährleistet dabei, daß die durch das Dosiercrerät
dem Wasser beiaernischten Zusätze nicht in das c Rein- bzw. Speisewasserleitungsnetz
gelangen können. Ebenso wie bei dem Rohrunterbrecher nach den F i 1-.
1 und 2 kann auch hier als zusätzliche Sicherung gegen Austreten von Schmutzwasser
bei Entstehen eines überdruckes in der Wasserableitun- ein Rückschla-ventil
35 vorg C gesehen sein.
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Abweichend von der vorstehenden Beschreibunz des Rohrunterbrechers
braucht das Unterbrecherrotir nicht unbedin-t durch den Wasserdruck allein betätigt
zu werden. Vielmehr kann das Unterbrecherrohr 6 zusätzlich auch von außen
durch Fern- oder Handbetätigung verstellt werden, z. B. durch eine elektroma"netische
Fernsteuerung oder eine Handhebel-, Zahnstan-en- oder dergleichen Betätigungsemrichtun-.
Die durch das Zusammenwirken des Unterbrecherrohres mit dem zugehörigen Ventilkörper
verbundenen Vorteile bleiben auch in diesen Fällen voll gewahrt.
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Der dar-estellte Rohrunterbrecher ist vor allem für den Einbau in
die Wasserzulaufleitungen von mit Dosiereinrichtunsien versehenen Geräten, wie insbesondere
Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen, Waschanla-en u. d-I., bestimmt. Darüber hinaus
kann der Rohrunterbrecher aber auch mit Vorteil in Wasserleitungsrohrnetzen eingebaut
werden. insbesondere an Verzweizungs- bzw. Knotenpunkten. um etwa bei Rohrbrüchen
oder lokalen Verseuchun-s-efahren den betreffenden Rohrleitungsabschnitt von dem
übri-en Rohrnetz vollständic, trennen bzw. abschalten zu können.